La respuesta que suelo obtener (y estoy parafraseando aquí) es que desaparecen y, en cambio, se absorben como energía térmica.
Pero me cuesta creer que el fotón simplemente "desaparezca". El sentido común me dice que debe convertirse en una cosa u otra, no simplemente desaparecer; por otra parte, el sentido común me ha traicionado antes.
Perdóname si esto es obvio; estudiante de física de secundaria que acaba de aprender sobre la luz y está muy confundido por todo esto.
Bueno, la respuesta que sueles obtener es la mitad de correcta. Desaparecen (más sobre esto en un segundo). Dudaría en decir que se convierten en "energía térmica", tanto porque no usamos el término "calor" de esa manera en un sentido técnico como porque la mayoría de las veces nos gusta hablar de átomos que absorben fotones. En este caso la energía del fotón se convierte en energía potencial del electrón que hizo la transición, y no hace falta hablar de calor.
Ahora bien, ¿puede desaparecer el fotón? La respuesta corta es sí. Cuando hablas de cosas que "no simplemente desaparecen de la existencia", lo que realmente estás describiendo es como una ley de conservación. Por ejemplo, decimos que la energía ni se crea ni se destruye. Su intuición de que las cosas no se "eliminan" probablemente se deba a su experiencia cotidiana de que los objetos generalmente se pueden dividir en partes, pero generalmente no se destruyen. Esto no es cierto en el sentido de la física de partículas, por lo general. Se debe tener en cuenta la energía transportada por ese fotón, al igual que su momento y momento angular. Pero el "número de fotones" no es una cantidad conservada como lo son la energía o (por ejemplo) la carga eléctrica. Un fotón realmente es solo una forma de ver las perturbaciones/excitaciones en el campo eléctrico, por lo que es "
Cuando enciendes una bombilla, creas fácilmente muchos fotones. Pueden desaparecer con la misma facilidad. Eso es porque son bosones y no tienen carga.
Piense en las olas en un estanque. ¿De dónde "vienen" cuando arrojas una piedra? ¿Adónde van cuando se disipan?
De hecho, es una muy buena analogía en algunos aspectos porque las matemáticas que describen las ondas transversales son las mismas, pero difieren de una manera muy fundamental: las ondas están cuantificadas.
En la teoría cuántica de campos, el campo (la superficie del estanque) está en todas partes y puede excitarse (arrojar una piedra). Es el paso adicional de "todo o nada" lo que le da partículas, pero ese es otro paso agregado al problema. ¿A dónde va un bulto en la alfombra de un pasillo si logras pisotearlo en lugar de moverlo? El bulto no es una "cosa" sino un "estado". (Recuerdo "¿a dónde va tu regazo cuando te pones de pie?". Es divertido atribuir la cosidad de la misma manera que un objeto, pero es una descripción de un estado , no un átomo de materia. )
¿Cómo se crean los fotones?
Una partícula cargada en aceleración genera fotones tangencialmente como en desaceleración . ¿De dónde vienen estos fotones? De la energía transportada por el electrón. En este sentido, los fotones son solo un paquete de energía que está asociado con el campo electromagnético. Este tipo de interacciones de electrones e iones con campos ocurre en la fotósfera del sol, por ejemplo, generando el espectro de luz que observamos.
Un fotón puede interactuar con partículas cargadas y ceder parte de su energía o incluso toda, y luego "desaparece".
Los fotones también se pueden producir cuando los electrones que están unidos en los átomos por el campo eléctrico del núcleo, en orbitales estables pero en un nivel de energía excitado, caen al nivel de energía más bajo liberando un fotón. Un fotón de la misma energía podrá impulsar al electrón al nivel de energía más alto, desapareciendo en el proceso.
Este aparecer y desaparecer no es un atributo exclusivo de los fotones. En general, las partículas que se encuentran con sus antipartículas desaparecen, porque todos los números cuánticos suman cero. Un electrón que se encuentra con un positrón desaparece en dos fotones. ¿Adónde van los electrones y los positrones? El fotón es una partícula más simple ya que tiene menos números cuánticos que conservar, pero el fenómeno existe para todas las partículas en situaciones especiales, que descubrirás si continúas estudiando física.
Un fotón, a diferencia de otras partículas, no tiene un número que deba conservarse, por lo que cuando se absorbe, toda la energía presente pasa a excitar la partícula que la absorbió, sin permitir que se rompa ninguna ley. Esto se debe al Teorema de Noether. http://en.m.wikipedia.org/wiki/Noether%27s_theorem
Voy a responder la pregunta en los términos más simples que conozco.
Suponga que tiene un solo átomo de hidrógeno. Si un fotón de la frecuencia "correcta" "golpea" el átomo, su electrón saltará a un estado excitado superior. Lo que esto significa es que la energía del fotón (el fotón mismo, ya que no tiene masa) se usa (entra) para hacer que el electrón se mueva a un estado excitado superior. En otras palabras, la energía cinética del fotón se convierte en energía potencial (el electrón tiene mayor energía potencial en el estado de mayor excitación).
Una vez emitidos, los fotones son unidades indivisibles. Cuando un fotón choca con un electrón, ambos moviéndose en la misma dirección, el fotón será parcialmente absorbido y el electrón emitirá otro fotón con menor energía. Esto sucede, por ejemplo, en los aceleradores de partículas lineales. La energía del fotón pasa parcialmente al electrón y el electrón se mueve más rápido. Si un fotón golpea al electrón, ambos moviéndose uno contra el otro, el electrón se desacelera y emite fotones con más energía que la que tiene el fotón entrante.
Existe la posibilidad de imaginar cómo el fotón pasa al electrón. Para esto, hay que pensar en cómo se puede cuantificar un campo eléctrico, y también un campo magnético. Para esto se necesitan dos cuantos diferentes , uno de ellos está al final de los campos eléctricos de electrones y antiprotones y un cuanto, que está al final de los campos eléctricos de positrones y protones. Veo claramente la objeción de la gente bien educada. La física reclama la infinitud del campo eléctrico de los electrones y las demás partículas cargadas.
La postulación de tales dos cuantos tiene cierto encanto. A partir de estos cuantos es fácil diseñar líneas de campo eléctrico y magnético. Y el punto más importante es que todos los fotones (de diferente energía) también están hechos de estos dos cuantos.
Los fotones siempre se componen del mismo número de ambos cuantos. Las partículas con carga negativa tienen más cuantos negativos y esta diferencia es igual para todos los electrones y antiprotones. La misma diferencia pero con mayoría para cuantos positivos tienen positrones y protones. Los fotones emitidos y absorbidos no cambian la carga de las partículas. Pero los cuantos de los fotones se almacenarán parcialmente en las partículas cargadas o estas partículas devolverán los cuantos en forma de fotones de menor energía.
Este concepto permite mostrar que las partículas aceleradas tienen mayor masa y su carga se reduce cada vez más. Y este concepto -bajo la presunción de que existen líneas de campo y estas líneas de campo están formadas por estos dos cuantos en grupos con números continuamente cambiantes- permite mostrar que la atracción del electrón y el protón en el átomo tiene límites discretos.
Y ahora, por favor, olvídate de estos dos cuantos. Son solo un Gedankenexperiment porque hasta ahora el espectro electromagnético parece ser continuo y no hay evidencia de cuantificación. Pero es una imaginación increíble ver cómo los fotones no desaparecen cuando golpean un electrón, sino que viajan a lo grande en partículas cargadas.
Espero no ser hundido.
J...
aaaaa dice reincorporar a Monica
harry johnston
David Richerby
usuario3932000
tostada de coma